Vegyipari és biomérnöki műveletek

1. Vegyipari és biomérnöki műveletek Vegyipari műveletek számolási gyakorlat

2. Egy csőköteges hűtőben 7500 kg/h, 3,35 kJ/kg*K fajhőjű anyagot kell lehűteni 90 °C –ról 30 °C –ra. A hűtőközeg 15 °C –os víz, a hűtővíz és az anyag hőmérséklete közötti különbség minimálisan 5 °C. Számítsa ki egyenáram esetén a közepes hőmérsékletkülönbséget, a hűtőfelületet és a hűtővíz-szükségletet. k = 1396 W/m2*K

5. Ellenőrzés: …………

6. 100 kg/h forrponton levő 30%-os NaOH-oldatot 0,5 bar nyomáson 143°C-os fűtőgőzzel 40%-osra párolunk be. A hőveszteség 150 kJ/h. Mennyi a fűtőgőzszükséglet?Mekkora felületű bepárlóra van szükség, ha a korrigált hőátbocsátási tényező 800 W/m2K? • Értelmezzük a kérdést! Készítsünk rajzot! • Írjuk fel az adatokat! • Váltsuk át alap SI egységekbe a mértékegységeket! (nem feltétlenül szükséges a feladat elején, de segíthet) • Készítsünk megoldási tervet!

7. Folyamatos bepárló

8. ROBERT BEPÁRLÓ

9. 100 kg/h forrponton levő 30%-os NaOH-oldatot 0,5 bar nyomáson 143°C-os fűtőgőzzel 40%-osra párolunk be. A hőveszteség 150 kJ/h. Mennyi a fűtőgőzszükséglet? Mekkora felületű bepárlóra van szükség, ha a korrigált hőátbocsátási tényező 800 W/m2K? • Értelmezzük a kérdést! Készítsünk rajzot! • Írjuk fel az adatokat! • Váltsuk át alap SI egységekbe a mértékegységeket! (nem feltétlenül szükséges a feladat elején, de segíthet) • Készítsünk megoldási tervet!

10. Teljes anyagmérleg: Csak az állandósult (stacionárius) állapotot vizsgáljuk. A bepárló komponensmérlege: A bepárló entalpiamérlege:

11. Megoldásterv

12. Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram Abszcissza (vízszintes tengely):tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan) Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0.

13. Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram Abszcissza (vízszintes tengely):tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan) Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0. Fagyáspont görbék – alatta a szilárd fázis, felette telítetlen oldat.

14. Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram Abszcissza (vízszintes tengely):tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan) Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0. Fagyáspont görbék – alatta a szilárd fázis, felette telítetlen oldat. Izotermák – az adott hőmérséklű oldatok entalpiája.

15. Merkel-diagram NaOH-víz koncentráció-entalpia diagram Abszcissza (vízszintes tengely):tömegtört (kg oldott anyag/kg oldat vagy százalékosan) Ordináta (függőleges tengely): elegy fajlagos entalpiája (kJ/kg oldat). Tiszta oldószer entalpiája 0 oC hőmérsékleten, folyadék állapotban 0. Fagyáspont görbék – alatta a szilárd fázis, felette telítetlen oldat. Izotermák – az adott hőmérsékleten forrásponti pontokat kötik össze. Izobárok– az adott nyomású oldatok entalpiái

16. Leolvasás a Merkel diagramról kérdés: 30 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar.

17. Leolvasás a Merkel diagramról kérdés: 30 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar. A betáplált oldatnak vagy ismert a hőmérséklete, vagy forrponti.

18. Leolvasás a Merkel diagramról kérdés: 40 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar. A tömény oldat mindig forrponti!

19. Leolvasás a Merkel diagramról kérdés: 40 tömeg% NaOH tartalmú oldat entalpiája a forráspontján, ha a bepárlóban a nyomás 0,5 bar. Milyen hőmérsékleten forr ez az oldat?